Elektroautos und Solaranlagen boomen, der Bedarf an effizienten, günstigen und rezyklierbaren Batterien wächst. Die Forschung arbeitet deshalb mit Hochdruck an neuen Technologien – von ihnen hängt auch der Erfolg im Kampf gegen den Klimawandel ab.
Elektroautos und Solaranlagen boomen, der Bedarf an effizienten, günstigen und rezyklierbaren Batterien wächst. Die Forschung arbeitet deshalb mit Hochdruck an neuen Technologien – von ihnen hängt auch der Erfolg im Kampf gegen den Klimawandel ab.
Egal ob beim Elektroauto oder der Solaranlage: Sobald es um die beiden boomenden Technologien geht, kommt man um ein Herzstück nicht herum – die Stromspeicherung, respektive die Batterie. Genauer: Die Lithium-Ionen-Batterie.
Bei Elektroautos und Solaranlagen gilt die Lithium-Ionen-Batterie derzeit als die effizienteste und am weitesten fortgeschrittene Technologie. Leistungsstarke Batterien sind der Schlüssel für die Reduktion von CO2 : Der Marktanteil von Elektroautos wird bis 2035 voraussichtlich auf über 90 Prozent wachsen. Auch Solaranlagen boomen und damit wächst der Bedarf, den Strom zu speichern.
Lithium-Ionen-Batterien kommen jedoch zu einem Preis für die Umwelt: Bei der Autoherstellung ist die Batterie-Produktion für 40 Prozent der CO2-Emissionen verantwortlich. Zudem werden wertvolle Rohstoffe aufgebraucht – neben Lithium unter anderem auch Kobalt, Mangan und Titanium. Das Fraunhofer-Institut in Deutschland hat berechnet, dass die weltweiten Lithium-Reserven beim aktuellen globalen Bedarf bis 2050 reichen.
Neue Batterietechnologien im Fokus
Es besteht Optimierungspotenzial. Weltweit suchen Forscherinnen und Forscher deshalb nach Wegen, um die Stromspeicher langlebiger, leistungsstärker und günstiger zu machen. Auch in der Schweiz, wo das Materialforschungsinstitut Empa, die ETH und das Paul-Scherrer-Institut an neuen Batterietechnologien arbeiten.
Viel verspricht man sich von Bipolar-Batterien: Ihre Bauweise spart über die Hälfte des Platzes im Vergleich zu herkömmlichen Batterien. Bipolar-Batterien sollen zudem eine Reichweite von Elektroautos von bis zu 1000 Kilometer ermöglichen. Im Fokus der Forschung stehen auch langlebige und schnell aufladbare Feststoff-Batterien, die keine giftigen oder entflammbaren Stoffe enthalten.
Zusätzlich geforscht wird an Magnesium-Schwefel-Batterien, deren Rohstoffe günstiger sind und die doppelt so viel Energie speichern können, wie Lithium-Ionen-Batterien. Und nicht zuletzt wird mit sogenannten Dünnschicht-Elektroden aus Silizium und Lithium experimentiert: Sie würden kleinere und leichtere Batterien ermöglichen.
Recycling wird besser
Im Recycling werden ebenfalls Fortschritte gemacht. Die CO2-Belastung durch das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien ist klein und es können rund 70 Prozent des Lithiums zurückgewonnen werden. Bei Nickel und Kobalt sind es bis zu 95 Prozent. 2023 soll in der Schweiz eine auf Autobatterien spezialisierte Recycling-Anlage des Start-Ups Librec den Betrieb aufnehmen: Sie soll über 90 Prozent der Rohstoffe zurückgewinnen können.
Optimierte Batterietechnologien, bessere Umweltverträglichkeit und ein effizienteres Recycling: Dies dürfte für manche ein zusätzlicher Ansporn sein, sich demnächst für ein Elektroauto zu entscheiden.
Egal ob beim Elektroauto oder der Solaranlage: Sobald es um die beiden boomenden Technologien geht, kommt man um ein Herzstück nicht herum – die Stromspeicherung, respektive die Batterie. Genauer: Die Lithium-Ionen-Batterie.
Bei Elektroautos und Solaranlagen gilt die Lithium-Ionen-Batterie derzeit als die effizienteste und am weitesten fortgeschrittene Technologie. Leistungsstarke Batterien sind der Schlüssel für die Reduktion von CO2 : Der Marktanteil von Elektroautos wird bis 2035 voraussichtlich auf über 90 Prozent wachsen. Auch Solaranlagen boomen und damit wächst der Bedarf, den Strom zu speichern.
Lithium-Ionen-Batterien kommen jedoch zu einem Preis für die Umwelt: Bei der Autoherstellung ist die Batterie-Produktion für 40 Prozent der CO2-Emissionen verantwortlich. Zudem werden wertvolle Rohstoffe aufgebraucht – neben Lithium unter anderem auch Kobalt, Mangan und Titanium. Das Fraunhofer-Institut in Deutschland hat berechnet, dass die weltweiten Lithium-Reserven beim aktuellen globalen Bedarf bis 2050 reichen.
Neue Batterietechnologien im Fokus
Es besteht Optimierungspotenzial. Weltweit suchen Forscherinnen und Forscher deshalb nach Wegen, um die Stromspeicher langlebiger, leistungsstärker und günstiger zu machen. Auch in der Schweiz, wo das Materialforschungsinstitut Empa, die ETH und das Paul-Scherrer-Institut an neuen Batterietechnologien arbeiten.
Viel verspricht man sich von Bipolar-Batterien: Ihre Bauweise spart über die Hälfte des Platzes im Vergleich zu herkömmlichen Batterien. Bipolar-Batterien sollen zudem eine Reichweite von Elektroautos von bis zu 1000 Kilometer ermöglichen. Im Fokus der Forschung stehen auch langlebige und schnell aufladbare Feststoff-Batterien, die keine giftigen oder entflammbaren Stoffe enthalten.
Zusätzlich geforscht wird an Magnesium-Schwefel-Batterien, deren Rohstoffe günstiger sind und die doppelt so viel Energie speichern können, wie Lithium-Ionen-Batterien. Und nicht zuletzt wird mit sogenannten Dünnschicht-Elektroden aus Silizium und Lithium experimentiert: Sie würden kleinere und leichtere Batterien ermöglichen.
Recycling wird besser
Im Recycling werden ebenfalls Fortschritte gemacht. Die CO2-Belastung durch das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien ist klein und es können rund 70 Prozent des Lithiums zurückgewonnen werden. Bei Nickel und Kobalt sind es bis zu 95 Prozent. 2023 soll in der Schweiz eine auf Autobatterien spezialisierte Recycling-Anlage des Start-Ups Librec den Betrieb aufnehmen: Sie soll über 90 Prozent der Rohstoffe zurückgewinnen können.
Optimierte Batterietechnologien, bessere Umweltverträglichkeit und ein effizienteres Recycling: Dies dürfte für manche ein zusätzlicher Ansporn sein, sich demnächst für ein Elektroauto zu entscheiden.
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